仓库温湿度控制系统

仓库温湿度控制系统

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摘要 (2)

1仓库温湿度控制系统设计任务和性能指标 (3)

1.1 设计任务 (3)

1.2 性能指标 (3)

2系统总体设计 (3)

3硬件设计 (4)

3.1 单片机最小系统 (4)

3.2 LCD1602 显示模块 (5)

3.3 温湿度传感器模块 (6)

3.3.1 SHT10温湿度传感器的介绍 (6)

3.3.2 SHT10与单片机的接口电路 (7)

3.4报警模块 (7)

3.4按键模块 (8)

3.4控制模块 (8)

4软件设计 (9)

4.1 主程序流程图 (9)

4.2 SHT10子程序流程图 (10)

4.3 LCD1602 子程序流程图 (10)

4.4 输出控制子程序流程图 (11)

4.5 键盘扫描子程序流程图 (11)

5仿真与调试 (12)

5.1调试环境 (12)

5.2不足与优化 (13)

6总结 (13)

7参考文献 (13)

附件1系统仿真图 (14)

摘要

防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库温度与湿度的监测工作。

传统的方法是用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。为解决这种传统温湿度检测主要以人为基础、依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息的模式,避免许多由人为因素造成的重大事故,解决效率低下不利于人才充分利用的问题,让测量更具有科学性,本设计提供了一套更方便和精确度更高的测控系统。

本设计是基于AT89C52 单片机的仓库温湿度自动控制系统，采用SHT10 作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，因为它高度集成，已经包括A/D 转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用。LCD1602 能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。这个控制系统能够测量仓库中的温度和湿度，并将其显示在液晶屏LCD1602 上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并通过串口向PC 端发送信息以及启动温湿度调节设备。此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度的上下限数值进行修改。经过整机调试，实现了仓库温湿度控制的模拟。

1 仓库控制系统设计任务和性能指标

1.1 设计任务

为了保护仓库储存的物品的质量，创造适宜储存的环境，当库温湿度适宜物品储存时，控制设备不用采取措施，温湿度传感器只是对库进行检测。当库温湿度不适宜物品储存时，报警装置进行报警，控制设备采取相应的措施对仓库温湿度进行调节，只至温湿度在限定的围。

1.2 性能指标本文要设计的仓库温湿度自动控制系统，要能够及时、准确地对仓库的温度、湿度进行采集，将其显示在LCD1602液晶显示器上，然后与设定的上下限值进行比较，如果超出限制则启动温度、湿度控制设备，并通过蜂鸣器报警，直到温湿度回到规定的围。另外，还要能够通过按键修改设定的温湿度上下限，来满足不同物品的储存条件。为了满足仓库储存的需要，此次设计要达到一下指标：

( 1 )工作环境：仓库；

(2)温度测量误差：土1C；

(3)测温围：-10~+55 C；

( 4)湿度测量误差：± 5%R；H

(5)测湿围：0〜100%RH

( 6)能否通过键盘电路修改上下限：能；

( 6)有无温湿度报警：有；

2 系统总体设计

本设计核心部件为AT89C51，信号采集及处理部分由SHT10构成，进入单片机后经处理后通过LCD1602显示温湿度，信号显示采用的液晶屏为5X 7点阵，一行可显示16字，两行，第一行显示温度，第二行显示湿度。通过上位机部分对测量的温湿度进行上下值的设定，应用RS-485通信方式完成测控电路与上位PC机的数据交换。当测量超过限定值，通过超限报警处理电路对其进行处理分别显示不同的二极管灯亮，蜂鸣器产生长鸣，串口向PC 端发送具体的报警信息，控制设备采取相应的措施使温湿度到达设定的围。

硬件中包括五个按键，对温湿度上下限进行修改。开机后，所有器件初始化，温湿度传感器SHT11 开始进行温湿度测量和计算，最后通过LCD 液晶显示器显示结果。在测量结果中有超过设定的温湿度上下限的，通过温湿度控制部分作出反应。

整体电路框图如图1 所示：

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图2单片机最小系统

单片机最小系统包括单片机、电源电路、时钟电路和复位电路。

时钟电路用于产生单片机工作时候所必须的时钟信号，单片机在时钟信号的节拍下逐 条地执行指令。单片机有两种时钟信号产生方式，一种是部时钟方式，另一种是外部时钟 方式。外部时钟方式是把已有的时钟信号从 XTAL1或XTAL2送入单片，一般用于有多个 单片机的情况，所以本设计中时钟电路采用部时钟方式，选用 12M 的晶振和两个30pF 的 电容与片的高增益反相放大器构成一个自激振荡器。

电源电路后面的模块中会单独提到，用 5V 的直流电源。下面着重论述一下复位电路。

报警模块

AT89C52

单片机 键盘输入

SHT10温湿

度传感器

LCD1602

显示

控制部分

图1整体电路框图

3硬件设计

3.1单片机最小系统

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